基于plc的磁件充磁机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种基于PLC的控制系统，具体涉及一种基于PLC的磁件充磁机控制系统。
【背景技术】
[0002]充磁机是通过线圈放电产生的强磁场来对置于其中的磁性材料进行磁化的电源装置。其工作原理是，先将电容器充以直流高压电压，然后通过一个电阻极小的线圈放电，放电脉冲电流的峰值可达数万安培。此电流脉冲在线圈内产生一个强大的磁场，该磁场使置于线圈中的磁性材料永久磁化。
[0003]充磁机工作时会产生高达4000V的直流电压，输出电流峰值达到30000A，故对其控制系统有较高要求，既要精准快速的控制充电电压达到充磁需求，又要安全可靠的控制放电操作，保证人身和财产安全，完成磁件的充退磁操作。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种基于PLC的磁件充磁机控制系统。
[0005]本发明的技术方案是:一种基于PLC的磁件充磁机控制系统，包括核心控制模块、参数检定模块、人机交互模块和供电模块，核心控制模块为PLC系统，PLC系统包含通过连接线缆连接的CPU模块、模拟量模块，CPU模块与人机交互模块中的近端触摸屏，远控箱内部的远端触摸屏以及参数检定模块中的转换器相连，转换器与特斯拉计相连，人机交互模块中的照明控制按钮与参数检定模块中的报警电流表相连，供电模块为24V DC电源，模拟量模块的模拟量输入接口与输入尚压隔尚板相连，模拟量输出接口与输出尚压隔尚板相连。
[0006]远控箱包括壳体，嵌入壳体内部的远端触摸屏，与远端触摸屏连接的通讯接口、供电接口。
[0007]所述CPU模块的各引脚分别通过继电器与报警电流表、充磁主机、充磁平台控制面板上的按钮相连。
[0008]本发明在软件中使用PID算法快速精准地控制电压输出，利用标定的高斯计反馈控制磁件的退磁强度。经试验室模拟试验和实际工业生产验证，采用本发明控制系统的充磁机能够满足磁件批量生产的需求，可靠性高，经济性好，交互界面友好易用，且具有良好的安全和保密机制。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的连接示意图；
图2是本发明中远控箱的示意图；
图3是本发明中核心模块的连接示意图； 图4是本发明中CPU模块的结构示意图；
图5是本发明中充磁主机的控制面板；
图6是本发明中充磁平台的控制面板；
图7是本发明中报警电流表的结构示意图。
[0010]其中:
I核心控制模块2参数检定模块
3人机交互模块4供电模块
5 PLC系统6特斯拉计
7报警电流表8转换器
9远控箱10近端触摸屏
11照明控制按钮12 24V DC电源
13壳体14远端触摸屏
15通讯接口16供电接口
17内凹把手18 CPU模块
19模拟量模块20连接线缆
21 PORTO 口22 近端 RS485 接口
23 远端 RS485 接口24 PORTl 口
25转换器RS485接口26转换器RS232接口
27特斯拉计RS232接口28模拟量输入接口
29模拟量输出接口30输入高压隔离板
31输出高压隔离板32电源ON按钮
33主机充电按钮34主机放电按钮
35主机复位按钮36主机充电开始灯
37主机充电完成灯38相控电路板
39平台充电按钮40平台放电按钮
41平台充电开始灯42平台复位按
43上气缸运行按钮44下气缸运行按钮
45上气缸行程开关46下气缸行程开关
47 HOLD钮48电流表清零按钮
49电流判定OK按钮50电流判定NG按钮。
【具体实施方式】
[0011]以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明:
如图1~3所示，一种基于PLC的磁件充磁机控制系统，包括核心控制模块1、参数检定模块2、人机交互模块3和供电模块4，其特征在于:核心控制模块I为PLC系统5，PLC系统5包含通过连接线缆20连接的CPU模块18、模拟量模块19，CPU模块18与人机交互模块3中的近端触摸屏10，远控箱9内部的远端触摸屏14以及参数检定模块2中的转换器8相连，转换器8与特斯拉计6相连，人机交互模块3中的照明控制按钮11与参数检定模块2中的报警电流表7相连，供电模块4为24V DC电源12，模拟量模块19的模拟量输入接口 28与输入高压隔离板30相连，模拟量输出接口 29与输出高压隔离板31相连。
[0012]远控箱9包括壳体13，嵌入壳体13内部的远端触摸屏14，与远端触摸屏14连接的通讯接口 15、供电接口 16。
[0013]所述CPU模块18的各引脚分别通过继电器与报警电流表7、充磁主机、充磁平台控制面板上的按钮相连。
[0014]CPU模块18的PORTO 口 21分别与近端触摸屏10的近端RS485接口 22和远控箱9中远端触摸屏14的远端RS485接口 23相连，CPU模块18的PORTl 口 24与转换器RS485接口 25相连，转换器RS232接口 26与特斯拉计RS232接口 27相连，模拟量模块19的模拟量输入接口 28与输入尚压隔尚板30相连，模拟量输出接口 29与输出尚压隔尚板31相连。
[0015]所述的CPU模块18为S7-224 XP CN模块，所述的模拟量模块19为EM235 CN模块，所述的PLC系统5为西门子S7 -200。
[0016]如图4所示，CPU模块18包含10.0引脚、10.1引脚、10.2引脚、10.3引脚、10.4引脚、10.5引脚、10.6引脚、I1.0引脚、I1.1引脚、Q0.1引脚、Q0.2引脚、Q0.3引脚、Q0.4引脚、Q0.5引脚、Q0.6引脚、Q0.7引脚、Ql.0引脚。
[0017]如图5所示，充磁主机的控制面板上包含电源ON按钮32、主机充电按钮33、主机放电按钮34、主机复位按钮35、主机充电开始灯36、主机放电完成灯37、相控电路板38。电源ON按钮32与CPU模块18的10.0引脚相连，主机充电按钮33与10.1引脚相连，主机放电按钮34与10.2引脚相连，主机复位按钮35与10.3引脚相连，主机充电开始灯36与Q0.2引脚相连，主机放电完成灯37与Q0.4引脚相连。充磁主机上的相控电路板38与换向Q0.0引脚、充电开始Q0.2引脚、脉冲锁存Ql.0引脚和相控板异常10.3引脚相连，其中换向Q0.0引脚用来控制可控硅方向，选择充磁或者退磁，充电开始Q0.2引脚用来控制相控电路板38打开，进行充电，脉冲锁存Ql.0引脚用来控制相控电路板38关断，相控板异常10.3引脚为异常信号，出现此信号会使充磁机复位。
[0018]如图6所示，充磁平台的控制面板上包含平台充电按钮39、平台放电按钮40、平台充电开始灯41、平台复位按钮42、上气缸运行43、下气缸运行44、上气缸行程开关45、下气缸行程开关46。平台充电按钮39与10.1引脚相连，平台放电按钮40与10.2引脚相连，平台充电开始灯41与Q0.2引脚相连，平台复位按钮42与10.3引脚相连，上气缸运行43和下气缸运行44与Q0.6引脚相连，用来控制充磁平台夹紧磁件。上气缸行程开关45和下气缸行程开关46分别与10.4引脚和10.5引脚相连，用来监测充磁平台上的气缸是否运行到位。
[0019]如图7所示，报警电流表7的控制面板上包含HOLD钮47、电流表清零按钮48、电流判定OK按钮49、电流判定NG按钮50。HOLD钮47与HOLD Q0.1引脚相连，用来锁住电流表放电时的最大值，电流表清零按钮48与电流表清零Q0.7引脚相连，用来清零电流表的显示值，电流判定OK按钮49与电流判定OK I1.0引脚相连，电流判定NG按钮50与电流判定NG I1.1引脚相连，用来监测电流值是否正常。
[0020]本发明在软件中使用PID算法快速精准地控制电压输出，利用标定的高斯计反馈控制磁件的退磁强度。经试验室模拟试验和实际工业生产验证，采用本发明控制系统的充磁机能够满足磁件批量生产的需求，可靠性高，经济性好，交互界面友好易用，且具有良好的安全和保密机制。
【主权项】
1.一种基于PLC的磁件充磁机控制系统，包括核心控制模块(1)、参数检定模块(2)、人机交互模块(3)和供电模块(4)，其特征在于:核心控制模块(I)为PLC系统(5)，PLC系统(5)包含通过连接线缆(20)连接的CPU模块(18)、模拟量模块(19)，CPU模块(18)与人机交互模块(3)中的近端触摸屏(10)，远控箱(9)内部的远端触摸屏(14)以及参数检定模块(2)中的转换器(8)相连，转换器(8)与特斯拉计(6)相连，人机交互模块(3)中的照明控制按钮(11)与参数检定模块(2 )中的报警电流表(7 )相连，供电模块(4 )为24V DC电源(12)，模拟量模块(19)的模拟量输入接口(28)与输入高压隔离板(30)相连，模拟量输出接口(29)与输出高压隔离板(31)相连。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的磁件充磁机控制系统，其特征在于:远控箱(9)包括壳体(13)，嵌入壳体(13)内部的远端触摸屏(14)，与远端触摸屏(14)连接的通讯接口(15)、供电接口(16)。
3.根据权利要求1所述的基于PLC的磁件充磁机控制系统，其特征在于:所述CPU模块(18)的各引脚分别通过继电器与报警电流表(7)、充磁主机、充磁平台控制面板上的按钮相连。
【专利摘要】本发明公开了一种基于PLC的磁件充磁机控制系统，包括核心控制模块、参数检定模块、人机交互模块和供电模块，核心控制模块为PLC系统，PLC系统包含通过连接线缆连接的CPU模块、模拟量模块，CPU模块与人机交互模块中的近端触摸屏，远控箱内部的远端触摸屏以及参数检定模块中的转换器相连，转换器与特斯拉计相连，人机交互模块中的照明控制按钮与参数检定模块中的报警电流表相连，供电模块为24V DC电源，本发明在软件中使用PID算法快速精准地控制电压输出，利用标定的高斯计反馈控制磁件的退磁强度。经试验室模拟试验和实际工业生产验证，采用本发明控制系统的充磁机能够满足磁件批量生产的需求，可靠性高，经济性好，具有良好的安全和保密机制。
【IPC分类】G05B19-05
【公开号】CN104793555
【申请号】CN201510171014
【发明人】王麟, 彭树文, 于民东, 赵秋毅, 戴思丹
【申请人】核工业理化工程研究院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月13日